package com.swjd.graph;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

/**
 * @author 刘涛
 * @create 2021/10/7 15:47
 */
public class Graph {
    private ArrayList<String> vertexList;//存储顶点集合
    private int[][] edges;//存储图的领接矩阵
    private int numOfEdges;//边的个数
    //定义一个数组,记录某个顶点是否被访问过
    private boolean[] isVisited;

    public static void main(String[] args) {
        //测试图
        int n = 5;//顶点个数
        //顶点值
        String vertexValue[] = {"A", "B", "C", "D", "E"};
        //创建图
        Graph graph = new Graph(n);
        //添加顶点
        for (String s : vertexValue) {
            graph.insertVertex(s);
        }
        //添加边
        graph.indertEdge(0, 1, 1);
        graph.indertEdge(0, 2, 1);
        graph.indertEdge(1, 2, 1);
        graph.indertEdge(1, 3, 1);
        graph.indertEdge(1, 4, 1);
        //显示图的邻接矩阵
        graph.showGraph();
        graph.dfs();
    }

    public Graph(int n) {
        //初始化矩阵
        edges = new int[n][n];
        //初始化顶点
        vertexList = new ArrayList<String>(n);
        //初始化边
        numOfEdges = 0;
        //初始化记录节点是否被访问的数组
        isVisited = new boolean[n];
    }

    /**
     * 得到第一个邻接节点的下标
     *
     * @param index 节点下标
     * @return 返回当前节点的邻接节点的下标 如果不存在就返回-1
     */
    public int getFirstNeighbor(int index) {
        for (int i = 0; i < vertexList.size(); i++) {
            if (edges[index][i] > 0) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    //根据当前邻接节点下标获取下一个领接节点的下标
    public int getNextNeighbor(int v1, int v2) {
        for (int i = v2 + 1; i < vertexList.size(); i++) {
            if (edges[v1][i] > 0) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    //对dfs重载，遍历所有的节点
    public void dfs(){
        //遍历所有节点
        for (int i = 0; i < getNumOfVertex(); i++) {
            if (!isVisited[i]){
                //如果没有被访问过
                dfs(isVisited,i);
            }
        }
    }

    //深度优先遍历
    public void dfs(boolean[] isVisited, int i) {
        //首先输出该节点
        System.out.print(getValueByIndex(i) + "->");
        //将该节点设置为已访问
        isVisited[i] = true;
        //查找节点i的第一个邻接节点的下标
        int w = getFirstNeighbor(i);
        while (w != -1) {//有邻接节点
            if (!isVisited[w]){//没有被访问过
                dfs(isVisited, w);
            }
            //如果已经被访问过，就应该去查找邻接节点的下一个邻接节点
            w = getNextNeighbor(i,w);
        }
    }

    //获取顶点个数
    public int getNumOfVertex() {
        return vertexList.size();
    }

    //获得边的个数
    public int getNumOfEdges() {
        return numOfEdges;
    }

    //返回顶点的数据
    public String getValueByIndex(int i) {
        return vertexList.get(i);
    }

    //返回连接关系
    public int getWeight(int v1, int v2) {
        return edges[v1][v2];
    }

    //显示图对应的矩阵
    public void showGraph() {
        for (int[] edge : edges) {
            System.out.println(Arrays.toString(edge));
        }
    }

    //插入顶点
    public void insertVertex(String vertex) {
        vertexList.add(vertex);
    }

    /**
     * 添加边
     *
     * @param v1     第一个点的下标
     * @param v2     第二个点的下标
     * @param weight 关系 1连接 0断开
     */
    public void indertEdge(int v1, int v2, int weight) {
        edges[v1][v2] = weight;//v1和v2的连接关系
        edges[v2][v1] = weight;//v2和v1的连接关系
        numOfEdges++;
    }
}
